Da øen Santorini blev raslet af tusinder af små jordskælv tidligere på året, blev mange mennesker forladt mystificeret om kilden til rysten.
Rystelsen varede mere end en måned og tvang mere end 10.000 mennesker til at evakuere den græske ø. Til tider forekom jordskælvene hvert par minutter. Den største nåede en 5,3 størrelsesorden.
Men University of Oregon Geophysicist Emilie Hooft følte sig mindre forvirret over kilden til jordskælvene, da hun havde en informeret lunch om, hvad der foregik.
Bare 10 dage før Jorden begyndte at kvæle på de græske øer, indsendte Hoofts laboratorium et papir, der skitserede nye opdagelser om de vulkanske VVS -omgivende Santorini, som tilbød nogle vigtige ledetråde om kilden til jordskælvene. Mens nogle forskere oprindeligt antog, at de var forbundet med en tektonisk begivenhed relateret til fejlsystemet nær Santorini, foreslog Hoofts forskning, at de faktisk blev drevet af vulkansk uro dybt i skorpen.
Nemlig den underjordiske Magma -bevægelse, der gennemgår seks til ni miles under det vulkanske system – dog vigtigst af alt, så de ikke var direkte under vulkanerne selv.
“Vi fandt Magma på dybere dybder, der er opvejet fra både hovedvulkanen og fra den aktive vulkanske Seamount 10 kilometer (6 miles) mod nordøst,” sagde Hooft. “To ph.d. -studerende arbejdede med mig for at undersøge dybere under det vulkanske system end nogen tidligere indsats og fandt magma, der viste sig at være kilden til en sidelæns injektion af magma dybt i skorpen, der ligger lige hvor den seismiske sværm blev indledt.”
Hoofts laboratorium offentliggjorde to relaterede papirer tidligere på året i tidsskriftet Geokemi, geofysik, geosystemer. Begge projekter voksede ud af omfattende forskning i skorpestrukturen i skorpen og den magmatiske udvikling af Santorini Volcanic Complex.
I det første papir brugte doktorand Beck Hufstetlers forskning lydbølger til at kortlægge smeltindholdet i Magma -systemet. Og i det andet brugte doktorgradstudent Kaisa Autumn forskellige lydbølger til at finde dyb magma dybt under den vulkanske region, som overraskende var på linje med placeringen af den seismiske aktivitet.
“Fordi de nylige jordskælv ikke var på linje med nogen kendte vulkanske træk, genkendte andre forskere dem ikke straks som at have en vulkansk oprindelse,” forklarede Hooft. “Vores forskning viste, at disse jordskælv ikke blev modregnet fra alle de kendte vulkanske træk; de er faktisk hentet lige fra denne dybe magma -opbevaringsregion, som vi opdagede.”
Hooft sagde, at forskere i stigende grad finder bevis for, at Magma ikke altid er placeret direkte under major og mest synlig bjerg af en vulkan.
“Vores forskning forstærker en voksende opfattelse af, at vulkansk uro ikke bør overvejes isoleret, men som en del af et komplekst, udviklende system af magma, fejl og skorpe,” sagde hun. “Magma -bevægelse styres ofte af strukturelle træk ved skorpen, som revner i fejlsystemet, hvilket betyder, at fremtidig vulkansk uro kan forekomme uden for traditionelle vulkanske centre.”
Hooft begyndte at studere regionen i 2015 og førte et af de største seismiske billeddannelsesprojekter, der blev udført på en vulkan. I næsten en måned dækkede det internationale team af forskere døgnet rundt skift for at sende kraftfulde lydbølger gennem havet for at indsamle information om Santorinis vulkanske VVS.
Lydbølgerne, der er skabt gennem dåser af trykluft, fungerer som en ultralyd, der kan registrere, hvilken slags materiale der udgør det vulkanske system, inklusive lava, sten og vand.
“Vi var i stand til at undersøge langt under vulkanen for virkelig at forstå den dybeste del af VVS-systemet i en subduktionszone-vulkan,” sagde hun og tilføjede, at forskningen både forbedrede opløsningen af de lavvandede og midtskorpsslag, mens hun også billeddyr dybt ned i skorpen end nogen tidligere undersøgelser.
Skorpen er generelt omkring 15 miles tyk, og indtil disse to projekter var Hoofts forskning blevet begrænset til de første tre til fire miles af skorpen.
Hoofts gruppe var især interesseret i at forstå, hvordan Magma bevæger sig gennem hele skorpen, og hvordan den interagerer med fejlsystemet under vulkaner som dem omkring Santorini. For at måle dybere ind i den mere kompakte del af skorpen måtte efteråret bruge en mere avanceret metode, der involverede ved hjælp af reflekterede lydbølger til at forestille sig hele skorpen.
De fandt, at Magma bevægede sig i revnerne skabt af fejlsystemet seks til ni miles under overfladen. Fordi revnerne opvejes fra selve vulkanerne, skaber de potentielle veje for magma til at bevæge sig sidelæns, mens de forbliver under jorden.
Hooft håber at fortsætte med at bygge på sit arbejde i Santorini, så hun kan udfylde flere huller i forskningen.
“At forstå, hvordan og når Magma bevæger sig gennem disse systemer, forbliver en af de centrale udfordringer inden for vulkansk videnskab og et kritisk skridt hen imod at opdage tidlige advarselsskilte og forbedre farevurderingen i sårbare regioner som det sydlige Ægæer,” sagde hun.